XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Введение

Один из крупнейших Ботанических садов Казахстана - расположен в восточной части города Туркестан. Ботанический сад, расположенный на территории Международного казахско-турецкого университета имени Х.А.Ясави, имеет большое значение для этого региона.

В послании первого Президента Республики Казахстан от 05.10.2018 года отмечено, что все меры господдержки необходимо направить на масштабное привлечение современных агротехнологий в страну.

Актуальность темы. В настоящее время остро стоит проблема антропогенного загрязнения окружающей нас природной среды. Интенсивное промышленное и сельскохозяйственное потребление природных ресурсов привело к изменению биохимического цикла и загрязнению почвы.

Вопрос о влиянии гербицидов на микрофлору почвы очень актуален, так как необходимо знать, насколько применение гербицидов влияет на жизнь почвенных микроорганизмов, а это, в свою очередь, влияет на плодородие почвы и питание растений.

Гербициды оказывают ингибирующее действие на микрофлору почвы. Один кубический сантиметр здоровой почвы содержит миллионы бактерий, участвующих в процессах почвообразования. Даже если зеленые части сорняков обрабатываются пестицидами, они могут проникать в почву корневыми выделениями или поражать полезные микроорганизмы после гибели растений. Кратковременный эффект пестициды, спровоцировавшие сильное подавление почвенных бактерий, приводят к долговременным последствиям, что проявляется изменением водного баланса почвы, снижением концентрации гумуса и снижением интенсивности процессов азотфиксации. В результате срабатывает цепь взаимосвязанных процессов, лишающих почву плодородия, превращающих ее в мертвую среду.

Накопление черной гнили определяется количеством годичных органических остатков (корней растений) под воздействием микрофлоры (грибной, бактериальной, анаэробной и аэробной) биологического и биохимического характера. В связи с этим важное научное направление занимает оценка воздействия применяемых в сельском хозяйстве химических препаратов и изучение их влияния на основные компоненты почвенных микробиоценозов.

Цель исследования: Основной целью работы является изучение влияния гербицидов «Торнадо» и «Раундап» на ассоциации микроорганизмов, составляющих основную часть почвенного микробиоценоза.

Материалы и методы исследования: Для исследования были отобраны образцы почв Ботанического сада при Международном казахско-турецком университете имени Х.А.Ясави.

Общее количество сапрофитных бактерий определяли на МПА (мясопептонный-агар), количество микроскопических грибов – на Чапека, олигонитрофилов - на Эшби, а актиномицетов - на КАА (крахмало-аммиачный агар).

Для достижения поставленной цели нами был проведен эксперимент с использованием солончаковых почв Ботанического сада г. Туркестан Туркестанской области по следующим указаниям:

1. контрольный вариант

2. вариант - с добавлением 0,1 мг препарата «Торнадо» на 1 кг почвы

3. вариант - с добавлением 0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы

4.вариант - с добавлением 0,1 мг препарата «Торнадо» и 0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы.

Рис.1. Влияние препаратов «Торнадо» и «Раундап» на почвенные микроорганизмы.

Результаты исследования и их обсуждение: При изучении влияние препаратов «Торнадо» и «Раундап» на почвенные микроорганизмы, в особенности на основные физиологические группы микроорганизмов, мы обнаружили, что количество микроорганизмов в образцах, полученных из опытных образцов, несколько меньше, чем в контрольных .

Таблица 1.

Влияние препаратов «Торнадо» и «Раундап» на почвенные микроорганизмы

№	Варианты исследования	Время исследования
		Начало эксперимента	15 суток	30 суток
1	контрольный вариант	266000	275000	315000
2	0,1 мг препарата «Торнадо» на 1 кг почвы		253000	28000
3	0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы		245000	250000
4	0,1 мг препарата «Торнадо» и 0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы		167000	220000

Как показано в таблице 1, при определении количества предшественников из опыта было установлено, что в 1 граме почвы содержалось 266 000 клеток. Установлено, что количество аммонификаторов в контрольной группе увеличилось до 315 000 клеток на 15-е и 30-е сутки. Самый низкий показатель за время эксперимента мы наблюдали в 4-ом варианте. Следовательно, установлено, что количество аммонификаторов уменьшилось с 266 000 тысяч клеток за 15 суток до 167 000 клеток, а за 30 суток увеличилось на 220 000 клеток. Тот же результат наблюдался и во 2-ом и 3-м вариантах.

На рисунке 2 показано возрастающее развитие аммонификаторов в среде МПА, описанных выше вариантах.

Рис.2. Рост и развитие микроорганизмов в почвах под действием препаратов «Торнадо» и «Раундап» на питательной среде МПА.

Таблица 2.

Влияние препарата "Торнадо" и "Раундап" на количество микроскопических грибов в почве

№	Варианты исследования	Время исследования
		Начало эксперимента	15 суток	30 суток
1	контрольный вариант	26,0	28,0	28,5
2	0,1 мг препарата «Торнадо» на 1 кг почвы		13,8	19,0
3	0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы		11,3	21,0
4	0,1 мг препарата «Торнадо» и 0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы		12,0	14,5

В результате определения количества микроскопических грибов в почве мы получили следующие данные. Как показано на рис.2 и в табл. 3, Предварительно из опыта установлено, что количество микроскопических грибов в почве составило 26,0 тыс. клеток в 1 грамме почвы, в контрольном указании на 30-сутки опыта количество грибов увеличилось на 28,5 тыс. клеток в 1 грамме почвы. В остальных указаниях было установлено, что количество грибов уменьшилось сразу на 15 - е сутки, а на 30-е число увеличилось. Согласно полученному результату, отмеченные гербициды показали негативное влияние на количество микроскопических грибов в почве.

Рис.3. Рост микроскопических грибов на питательной среде Чапека под действием препаратов «Торнадо» и «Раундап».

Таблица 3.

Влияние препарата «Торнадо» и «Раундап» на количество олиготрофных микроорганизмов в почвах

№	Варианты исследования	Время исследования
		Начало эксперимента	15 суток	30 суток
1	контрольный вариант	7,8	7,9	9,2
2	0,1 мг препарата «Торнадо» на 1 кг почвы		2,5	3,0
3	0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы		3,0	4,0
4	0,1 мг препарата «Торнадо» и 0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы		1,0	2,0

При изучении влиянии препаратов» «Торнадо» и «Раундап» на количество олиготрофных микроорганизмов в почве, то и здесь вариант контроля преобладал над вариантом опыта. Как показано в таблице 3, установлено, что количество олиготрофных микроорганизмов составило 7,8 клеток на 1 грамм почвы. За 15-е и 30-ые суток эксперимента было установлено, что в контрольном варианте их количество увеличилось до 9,2 клеток в 1 грамме почвы. Самый низкий показатель за время эксперимента мы наблюдали в 4-ом варианте. То есть установлено, что количество олиготрофов уменьшилось с 7,8 тыс. клеток до 1000 клеток в 15-е сутки и увеличилось на 2000 клеток в 30-е сутки. Тот же результат наблюдался и в вариантах 2 и 3. На рисунке 4 показано возрастающее развитие олиготрофов на среде Эшби в описанных выше вариантах.

Рис.4. Рост олиготрофных микроорганизмов в почвах препарата «Торнадо» и «Раундап» на питательной среде Эшби.

Таблица 4.

Влияние препаратов «Торнадо» и «Раундап» на количество актиномицетов в почвах

№	Варианты исследования	время исследования
		Начало эксперимента	15 суток	30 суток
1	контрольный вариант	8,0	13,0	14,5
2	0,1 мг препарата «Торнадо» на 1 кг почвы		9,0	11,0
3	0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы		7,0	4,0
4	0,1 мг препарата «Торнадо» и 0,1 мг препарата «Раундап» на 1 кг почвы		6,5	2,5

При определении общего количества актиномицетов в исследованных почвах было выявлено, что количество актиномицетов уменьшилось на 3-4 варианта по сравнению с почвами в контрольных и во 2-ом вариантах. Следовательно, если перед началом эксперимента было установлено, что количество актиномицетов уменьшилось до 8,0 тысяч на 30-ые сутки, то в 3-ом варианте до 4,0 клеток, а на 4-ом варианте - до 2,5 клеток.

Выводы

Микроорганизмы считаются наиболее важной частью почвы. С их участием в почве происходят сложные биохимические процессы (разложение органических веществ, обогащение азотом, разложение фосфора и др.). При этом микроорганизмы считаются индикаторами экологического состояния почвы. Основываясь на полученных результатах, можно дать экологическую характеристику почв Туркестанской области.

Непосредственное влияние гербицидов на микробоценозы почвы во многом зависит от химических свойств препарата и вида микроорганизмов.

Микробиологические процессы в почве регулируются побочным действием гербицидов, проявляющимся в истощении растительного покрова, изменении его состава, нарушении ритма распада и синтеза органических соединений, изменении водно-воздушного режима почвы. Кроме того, промежуточные продукты разложения гербицидов, свойства которых отличаются от исходных соединений, могут быть очень токсичными по отношению к почвенной микрофлоре. При относительной устойчивости к разложению они накапливаются в почве и приводят к значительному изменению экологических условий развития микрофлоры.

Впервые изучено влияние гербицидов «Торнадо» и «Раундап» на развитие основных групп почвенных микроорганизмов на почвах Ботанического сада, расположенного при Международном казахско-турецком университете имени Х.А.Ясави г.Туркестан.

Было выявлено влияниепрепаратов «Торнадо» и «Раундап» на количество бактерий, микроскопических грибов, олиготрофных микроорганизмов и актиномицетов, а также на динамику их развития.

Результаты наших исследований показали, что препараты «Торнадо» и «Раундап» на всех этапах эксперимента приводят к уменьшению групп микроорганизмов в почвах.

Список литературы:

Послание первого Президента Республики Казахстан от 05.10.2018 года.

Бурхан О.П., Криворотов С.Б. Влияние гербицидов на биологическую активность почв // Фундаментальные и прикладные исследования в АПК на современном этапе развития химии: мат-лы II междунар. интернет-конф. – Орел, 2019. – С. 67–70.

Паталаха Л.М., Горина И.Н., Булавина Л.Г. Влияние гербицидов на активность почвы в посевах подсолнечника // Защита и карантин растений. – 2019. – № 3. – С. 26–27.

Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии: учеб. пособие для вузов. – М.: Дрофа, 2014. – 256 с.

Уразбаев К. Влияние гербицидов на микрофлору почвы // Вестн. с.-х. науки Казахстана. – 2017. – № 8. – С. 45–48.

Круглов Ю. В. "Микрофлора почвы и пестициды" - М.: Агропромиздат, 2016.

Рэуце Н., Кырста С. «Борьба с загрязнением почвы» - М.: Агропромиздат, 2015.

Спыну Е.И.. ИвановЛ.Н. Математическоепрогнозированиеипрофилактика загрязнения окружающей среды пестицидами. М.: Медицина, 2014. 307 с.

Яблоков А.В. Об отрицательных последствиях применения пестицидов. Сельскохочяйственная бкология. 1988. № 3. с. 99-105.

Добровольский Г. В., Гришина Л. А. «Охрана почв» - М.: МГУ, 1995.

Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П. Экология, М., 1995

Степановских А.С. Прикладная экология: охрана окружающей среды, М., МГУ, 2003

Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М,: Изд-во МГУ. 1987. 256 с.

Звягинцев Д.Г. Микробы – активаторы и ингибиторы роста растений.: Ташкент. Фан, 1990. С. 78-80.

Аристовская Т.В. Микроорганизмы как трансформаторы и стабилизаторы биосферы. Почвоведение. 1988. № 7, с. 76-82.

3вягинцев Д.Г. Успехи к современные проблемы почвенной микробиологии. Почвоведение. 2001, № 10, с. 44-5

Звягинцева Д.Г. Микроорганизмы к охрана почв. М.: Изд. МГУ. 1989. 206 с.

Л.В.Яковенко http://probudites.ru/priroda54.html

Код для цитирования: Скопировать